2017 Fiscal Year Annual Research Report
Involvement of cortical neuron subtypes in the brain rhythms.
Project/Area Number |
15K18350
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
牛丸 弥香 京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (90604554)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 大脳皮質 / 徐波 |
Outline of Annual Research Achievements |
睡眠時や麻酔下の大脳皮質から記録した脳波では徐波振動が観察され、個々の錐体細胞と同期して脱分極 (Up) 相と過分極 (Down) 相を繰り返している。さらにそのUp 相の中にはガンマやスピンドルという振動が含まれる。ガンマ波の発生には皮質の抑制性細胞が主要な役割を果たし、スピンドル波は視床網様核がそのリズム生成に重要であると知られている。しかし、その詳細な生成メカニズムや神経活動との関係性は未だ良くわかっていない。本研究では、サブタイプや層を同定した大脳皮質神経細胞の発火活動とスピンドル波・ガンマ波と相関を調べ、これらのリズムの生成機構や皮質内での機能解明への貢献を目的とした。昨年度までに、大脳皮質5層の対側線条体に投射する細胞(CCS)と同側橋核に投射する細胞(CPn)並びに非錐体細胞(FS細胞)を同定し、電気生理記録・染色を行った。局所電場電位中のガンマ波の位相と皮質5層の個々の細胞の発火位相との関係を調べたところ、いくつかの細胞はガンマ波にロックした発火を示し、モジュレーションを受ける細胞の割合は、FS細胞と比べてCPn細胞において低いことがわかった。また、ガンマ波中の発火傾向は細胞タイプに依存し、錐体細胞(CCS細胞とCPn細胞)はFS細胞と比べて早い位相で発火することがわかった。今年度は、さらにサブレイヤーに分けてガンマ波・スピンドル波に関する解析を行ったところ、皮質細胞のサブタイプならびにサブレイヤーに依存してスピンドル・ガンマ振動中での発火特性が異なることがわかった。以上のことから、形態・機能が分化した皮質細胞サブタイプがスピンドル波・ガンマ波に対して異なる関与をする可能性が示唆される。
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